JPH01143999A - Storage treatment of gas - Google Patents
Storage treatment of gasInfo
- Publication number
- JPH01143999A JPH01143999A JP30250687A JP30250687A JPH01143999A JP H01143999 A JPH01143999 A JP H01143999A JP 30250687 A JP30250687 A JP 30250687A JP 30250687 A JP30250687 A JP 30250687A JP H01143999 A JPH01143999 A JP H01143999A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- gas
- electrode
- ion implantation
- sputtering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 27
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 abstract description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 59
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 26
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 26
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 14
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 12
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 2
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 1
- 239000010795 gaseous waste Substances 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-OUBTZVSYSA-N krypton-85 Chemical group [85Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的１
（産業上の利用分野）
本発明は、例えば放射性ガスをイオン化してそのイオン
を金属組織中に注入し、封じ込めて貯蔵するガスの貯蔵
方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention 1 (Industrial Application Field) The present invention relates to a gas storage method in which, for example, a radioactive gas is ionized, the ions are injected into a metal structure, and the ions are sealed and stored.
（従来の技術）
一般に、たとえば核燃料再処理工場等の原子力施設にお
いては、有害な岱の放射能が環境に放出された場合、そ
の影響が広範囲かつ長期間にわたる可能性があるために
、安全性の確保を他の一般産業に比べて格段に厳しくす
ることが義務づけられている。よって、放射性廃棄物の
処理は、現在重要な技術分野となっている。(Prior art) In general, in nuclear facilities such as nuclear fuel reprocessing plants, if harmful radioactivity is released into the environment, the effects may be wide-ranging and long-lasting, so safety is Compared to other general industries, the industry is required to ensure that the industry is much stricter than other general industries. Therefore, the treatment of radioactive waste is currently an important technical field.
放射性廃棄物のうち、問題となる可能性のある気体廃棄
物はクリプトン８５ （Ｋ ｒ−８５と略称する）であ
るが、Ｋ ｒ−８５は半減期が１０．７年と長スを命で
あるため長期間貯蔵する必要がある。Among radioactive wastes, the gaseous waste that may pose a problem is krypton-85 (abbreviated as Kr-85), which has a long half-life of 10.7 years. Therefore, it needs to be stored for a long time.
このためＫ ｒ−８５のような放射性ガスを確実に貯ｉ
する方法として、現在高圧ボンベ貯蔵法、ゼオライト吸
着法およびイオン注入法による固定化法がある。Therefore, it is possible to reliably store radioactive gases such as Kr-85.
Currently, there are methods for immobilization using high-pressure cylinder storage, zeolite adsorption, and ion implantation.
このうち、高圧ボンベによる貯蔵方法は、放射性廃棄ガ
スをボンベなどの耐圧性圧力容器に封入して永久保存す
る方法であるが、定期的に圧力容器の耐圧試験を行なう
ことが法令で義務づけられている。そのため、その都度
、貯蔵ガスを移し換えなければならないなどの煩雑な作
業が要求され、長期間の安全貯蔵の確保のうえから問題
点がある。Among these methods, the storage method using high-pressure cylinders is a method of permanently preserving radioactive waste gas by sealing it in a pressure-resistant pressure container such as a cylinder, but it is required by law to periodically conduct pressure tests of the pressure container. There is. Therefore, complicated work such as having to transfer the stored gas each time is required, which poses a problem in ensuring long-term safe storage.
また、ゼオライトにＫ ｒ−８５ガスを吸着処理させる
吸着法も、高温、高圧下での操作が必要であり、実用化
するには、数多くの改善すべき問題点がある。Furthermore, the adsorption method in which Kr-85 gas is adsorbed onto zeolite requires operation at high temperature and high pressure, and there are many problems that need to be improved before it can be put to practical use.
一方、イオン注入法は、常温、低圧で処分操作ができる
だけでなく、経済性や安定性でも他の方法に比べて優れ
た方法とされ注目されている。以下、第４図から第６図
を参照しながらイオン注入法を用いて放射性廃棄ガスを
固定処理するための従来のガスの貯蔵処理方法とその装
置を説明する。On the other hand, the ion implantation method not only enables disposal operations at room temperature and low pressure, but is also attracting attention because it is superior to other methods in terms of economy and stability. Hereinafter, a conventional gas storage and treatment method for fixing radioactive waste gas using ion implantation method and its apparatus will be explained with reference to FIGS. 4 to 6.
この放射性ガスの貯蔵処理装置では第４図に示したよう
に円筒状のイオン注入電Ｖｉ１、陽極蓋２および陽極底
３により容器が形成されて密閉構造となっている。なお
、イオン注入電極１は、絶縁リング４ａ、４ｂにより陽
極蓋２および陽極底３と絶縁されている。以下イオン注
入電極１、陽極ｉ１ｔ ２ ａ３よび陽極底３ならびに
絶縁リング４ａ１４ｂによって形成された密閉構造を便
宜上容器と称す。In this radioactive gas storage and processing apparatus, as shown in FIG. 4, a container is formed by a cylindrical ion implanter Vi1, an anode lid 2, and an anode bottom 3, and has a sealed structure. Note that the ion implantation electrode 1 is insulated from the anode lid 2 and the anode bottom 3 by insulating rings 4a and 4b. Hereinafter, the sealed structure formed by the ion implantation electrode 1, the anode i1t2a3, the anode bottom 3, and the insulating ring 4a14b will be referred to as a container for convenience.
容器内は、イオン化室５となり、容器内の中心部には円
筒状スパッタ電極６が配置され、このスパッタ電極６は
バーチメックシールなどの絶縁端子７によって陽極ｎ２
と絶縁されている。The inside of the container serves as an ionization chamber 5, and a cylindrical sputter electrode 6 is placed in the center of the container.
is insulated.
陽極蓋２には、放削性廃棄ガスを導入するための吸気管
８並びに容器内を排気するための排気管９が接続されて
おり、真空ポンプ等（図示ぜず）により、容器内は一定
の低圧力に保たれている。The anode lid 2 is connected to an intake pipe 8 for introducing the scraping waste gas and an exhaust pipe 9 for exhausting the inside of the container, and the inside of the container is kept constant by a vacuum pump or the like (not shown). is maintained at a low pressure.
また、スパッタ電極６には、スパッタ電源１゜が、同様
にイオン注入電極１には、イオン注入電源１１が、接続
されており、イオン注入処理を行なうのに必要な電圧が
印加される。Further, a sputter power supply 1° is connected to the sputter electrode 6, and an ion implantation power supply 11 is connected to the ion implantation electrode 1, and a voltage necessary for performing the ion implantation process is applied.
なお、第４図から第６図に示した符号１２はイオン注入
電極１の内周面に形成される放射性廃棄ガスのイオン層
とスパッタ電極６がスパッタリングしたコーティング層
からなる累積層である。また、符号１３は、ガスのイオ
ンを、符号１４はスパッタ金属をそれぞれ示している。Note that reference numeral 12 shown in FIGS. 4 to 6 is a cumulative layer consisting of an ion layer of radioactive waste gas formed on the inner peripheral surface of the ion implantation electrode 1 and a coating layer sputtered by the sputter electrode 6. Further, reference numeral 13 indicates gas ions, and reference numeral 14 indicates sputtered metal.
次に、放射性廃棄ガスを固定化処理する作用について説
明する。Next, the effect of immobilizing radioactive waste gas will be explained.
前述のような放射性廃棄ガスの貯蔵処理装置では、密閉
されたイオン注入主権１内のガス圧力とイオン注入電極
１とスパッタ電極６とに印加される電圧が適当な条件を
満たす場合には、イオン化室５において、放電が発生す
ることが知られている。この放電により、ガスは電離し
、イオン状態となって、放電プラズマが形成される。In the radioactive waste gas storage and processing equipment described above, if the gas pressure in the sealed ion implantation chamber 1 and the voltage applied to the ion implantation electrode 1 and the sputtering electrode 6 meet appropriate conditions, ionization will occur. It is known that a discharge occurs in chamber 5. This discharge ionizes the gas and turns it into an ionic state, forming discharge plasma.
例えば、ガス圧力を１０−１〜１Ｏ−３ＴＯｒｒに設定
、維持した状態で、陽掩薔２と陽極底３を接地し、スパ
ッタ電源１０とイオン注入電源１１により、イオン注入
電極１に １ｋＶ以下の負電圧、スパッタ電極６に １
ｋＶ以上の負の高電圧を各々、連続的に印加する。For example, with the gas pressure set and maintained at 10-1 to 1O-3 TOrr, the anode cap 2 and the anode bottom 3 are grounded, and the sputter power supply 10 and the ion implantation power supply 11 apply a voltage of 1 kV or less to the ion implantation electrode 1. Negative voltage, sputter electrode 6 1
Each negative high voltage of kV or more is continuously applied.
これにより、イオン化室５において、ガスのグロー放電
が発生し、放射性廃棄ガスの電離が行なわれ、ガスイオ
ン１３が生成される。As a result, gas glow discharge occurs in the ionization chamber 5, the radioactive waste gas is ionized, and gas ions 13 are generated.
この生成されたガスイオン１３は、第５図に示すように
相対的に強いスパッタ電極６の電界に沿って加速され、
このスパッタ電極６の表面に衝突して、スパッタリング
を起し、その結果、叩き出されたスパッタリング金ｆｉ
１４が対向するイオン注入電極１の内周面へ積層して累
積層１２を形成する。The generated gas ions 13 are accelerated along the relatively strong electric field of the sputtering electrode 6 as shown in FIG.
The sputtered gold fi collides with the surface of the sputtering electrode 6 to cause sputtering, and as a result, the sputtered gold fi
14 is laminated on the inner peripheral surface of the opposing ion implantation electrode 1 to form a cumulative layer 12.
また、これと同時に、一部のガスイオン１３は第６図に
示すようにイオン注入処理１の゛電界の方に直接、加速
されて、前述の累積層１２に打ち込まれ注入されていく
。以後、累ｖ４層１２の累積を行ないながら、その累積
層１２内に放射性廃棄ガスを連続的に注入して固定化処
理づる。At the same time, some of the gas ions 13 are directly accelerated toward the electric field of the ion implantation process 1, as shown in FIG. 6, and are implanted into the above-mentioned cumulative layer 12. Thereafter, while accumulating the V4 layer 12, radioactive waste gas is continuously injected into the accumulated layer 12 to perform a fixation process.
（発明が解決しようとする問題点）
さて、このようなガスの貯蔵処理方法における注入処理
性能は、」１ｉ位時間あたり注入処理できるガスけ（注
入速瓜）と、単位消費電力あたり注入処理できるガスｍ
（注入効率）によって規定される。(Problem to be Solved by the Invention) Now, the injection processing performance in such a gas storage processing method is as follows: ``Gas tube (injection speed melon) that can perform injection processing per unit of time and injection processing performance per unit power consumption. gas m
(injection efficiency).
装置の実効に際しては、注入速度が大きく、かつ注入効
率が最も高くなるような動作条件で装置を稼働させるこ
とにより、生産性及び経済性のｎい、実用的な装置とな
りつる。When the device is put into practice, by operating the device under operating conditions such that the injection rate is high and the injection efficiency is the highest, the device becomes a practical device with high productivity and economical efficiency.
ところで、この注入速度及び注入効率は、イオン）１人
電極とスパッタ電極に印加される電圧に大きく依存する
特性があり、その能力が決定づけられる。従って、画電
極に印加される電圧条件の最適化が望まれ、これに関づ
る実験が行なわれるようになっている。Incidentally, the injection speed and injection efficiency have characteristics that greatly depend on the voltages applied to the ion electrode and the sputtering electrode, and their performance is determined. Therefore, it is desired to optimize the voltage conditions applied to the picture electrode, and experiments related to this are being conducted.
しかしながら、従来の実験の多くは、もっばらガスの放
電を安定に維持できる電圧条件を旧握するのみであって
、注入処理性能を最大限に引きだせる電圧条件の適正評
価にはいたっておらず、実用的な運用に際して問題点と
なっている。被処理ガスを大量に扱う大型プラントにか
ような処理方法を適用する場合には、単時間で大容量の
ガスを処理でき、安いコスト（低消費電力）で行なえる
ことが要求される。However, most of the conventional experiments have only established the voltage conditions that can maintain stable gas discharge, but have not been able to properly evaluate the voltage conditions that can maximize the injection processing performance. This poses a problem in practical operation. When such a treatment method is applied to a large-scale plant that handles a large amount of gas to be treated, it is required to be able to process a large amount of gas in a single hour and at low cost (low power consumption).
従って、注入速度が大きく、注入効率の高い処理方法が
望まれていたが、従来方法でｔよその適用が懸念されて
いる。Therefore, a processing method with a high injection rate and high injection efficiency has been desired, but there are concerns about the application of conventional methods to t.
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので大ぎい
注入速度、高い注入効率で、ガスの貯蔵処理が行なえ、
生産性および経済性が高く、大型プラントに適用できる
実用的なガスの貯蔵処理方法を提供することを目的とす
る。This invention was made in view of the above problems, and allows gas storage processing to be performed with a large injection speed and high injection efficiency.
The purpose of the present invention is to provide a practical gas storage and processing method that is highly productive and economical and can be applied to large-scale plants.
［発明の構成１
（問題点を解決するための手段）
本発明は、負の高電圧を印加したスバッダ眉極と、負の
電圧を印加したイオン注入電極とを互いに、接近した状
態（゛段階し、両電極間に、ガスを導入してグロー放電
を生じさせ、このグロー放電によって生成されたガスイ
オンを電界加速し前記スパッタ電極に衝突させてスパッ
タリング効果を起こさｕｌそのスパッタリング効果によ
って生じるスパッタ金属によるコーティング層を前記イ
オン注入電極上に形成するとともに前記ガスイオンをこ
のコーティング中に注入して封じ込めるガス貯蔵処理方
法において、前記スパッタ電極に印加される電圧は−１
，５ｋＶから−２，５ｋＶの範囲内に、前記イオン注入
電極に印加される電圧は一１５０Ｖから一３００Ｖの範
囲内に選択されたことを特徴とする。[Configuration 1 of the Invention (Means for Solving the Problems)] The present invention provides a method in which a subaddha eyebrow electrode to which a high negative voltage is applied and an ion implantation electrode to which a negative voltage is applied are brought close to each other (in stages). Then, a gas is introduced between the two electrodes to generate a glow discharge, and the gas ions generated by the glow discharge are accelerated by an electric field and collided with the sputtering electrode to cause a sputtering effect.The sputtered metal produced by the sputtering effect is In the gas storage processing method, the voltage applied to the sputter electrode is -1.
, 5kV to -2.5kV, and the voltage applied to the ion implantation electrode is selected to be in the range of -150V to -2,500V.
（作 用）
本発明によれば、単位時間にスパッタ金属コーティング
累積層中に貯蔵されるガスはと単位電力あたり貯蔵され
るガス母は注入速度Ｊ３よび注入効挿′とちにイオン注
入電圧が上界づ゛るにつれ増大し、電圧範囲一２００Ｖ
から３００Ｖの間で極大となり、それ以後は低下してい
く。この傾向はイオン注入電圧がしきい値以上に上ｉｆ
ｆると、ガスイオンはイオン１１人電極上に形成される
累積層中に打ら込まれるに十分なエネルギを１：するた
めに固定化される。さらに電圧が１胃してイオンのエネ
ル１！−が多くなるとなると累積層自身をスパッタリン
グしてしまい、折角注入固定化したガスを再放出させて
しようことになる。そこでイオン注入ｍ１４に印加され
る電圧をしきい値以上の一１５０ｖから再放出現象が発
生する一３００ｖの範囲内に、さらにスパッタ電極に印
加される電圧を一１５０ＱＶから −２５００Ｖの範囲
内に選択する。これによって、イオン）１大連度および
イオン注入効率の向上をはかり運転すこができる。(Function) According to the present invention, the gas stored in the sputtered metal coating cumulative layer per unit time and the gas base stored per unit power are determined by the injection rate J3 and the implantation efficiency when the ion implantation voltage increases. It increases as the upper limit increases, and the voltage range is -200V.
It reaches a maximum between 300V and 300V, and decreases thereafter. This tendency shows that if the ion implantation voltage rises above the threshold
When f, the gas ions are immobilized to give enough energy to be implanted into the cumulative layer formed on the ion electrode. Furthermore, the voltage is one stomach and the energy of the ions is one! If - increases, the cumulative layer itself will be sputtered, and the gas that has been injected and fixed will have to be released again. Therefore, the voltage applied to the ion implantation m14 was selected within the range of -150V above the threshold value to -300V at which the re-emission phenomenon occurs, and the voltage applied to the sputter electrode was selected within the range of -2500V from -150QV. do. As a result, it is possible to improve the ion implantation rate and the ion implantation efficiency.
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。後述づ
゛る第３図の装置を使用してガスの貯蔵処理方法を説明
するために実験より求めたイオン注入電極の印加電圧に
対づ゛る注入速度（曲線１）と注入効率（曲線２）の変
化を示したものである。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described based on the drawings. In order to explain the gas storage and processing method using the apparatus shown in FIG. ) shows the change in
すなわら、第１図にＪ３いて、）ｒ大連度及び注入効率
ともにイオン注入電圧が上界するにつれて増大し、電圧
範囲一２００Ｖから一３００Ｖの間で、極大となりそれ
以後は、低下してゆくことが認められる。In other words, for J3 in Fig. 1, both the r Dalian degree and the implantation efficiency increase as the ion implantation voltage increases, reaching a maximum in the voltage range of -200V to -300V, and then decreasing. I am allowed to go.
この傾向は、イオン注入電圧がしきい値以上に上’Ｒす
ると、ガスのイオンはイオン注入電極上に形成される累
積層中に打ら込まれるに十分なＬネルギーを冑るために
、固定化が促進される。更に電圧が上９１ ’ｖて、イ
オンのエネル１−一が犬さ・（なると、累積層自身をス
パッタリングしてしまい、折角、注入固定化したガスを
再放出させてしまうことによるものである。This tendency is fixed because as the ion implantation voltage rises above the threshold, the gas ions acquire enough L energy to be implanted into the cumulative layer formed on the ion implantation electrode. development is promoted. When the voltage is further increased to 91'v, the energy of the ions is reduced to 1-1, which causes the cumulative layer itself to sputter, causing the gas that has been implanted and fixed to be emitted again.
以上のことから明らかなようにイオン注入電極に印加す
る電圧を、しきい値以上の一１５０Ｖから、再放出現象
が発生づる一３００Ｖの電圧範囲内にあるように選んで
ガスの貯蔵処理装置の運転を行なうのがよい。As is clear from the above, the voltage applied to the ion implantation electrode is selected to be within the voltage range of 1,150V above the threshold value to 1,300V where the re-emission phenomenon occurs. It is better to drive.
一方、第２図は、同様にして第３図に示す装置を使用し
て実験から求めたスパッタ電極の印加電圧に対する注入
速度（曲線３）と注入効率（曲線４）の変化を示したも
のである。On the other hand, Figure 2 shows the changes in the injection rate (curve 3) and injection efficiency (curve 4) with respect to the applied voltage of the sputtering electrode, which were similarly determined from experiments using the apparatus shown in Figure 3. be.
注入速度はスパッタ電極の印加電圧がしきい値を越え上
ｔ？するに伴って増大し電圧−１，５ｋＶ以上において
は飽和する。また、注入効率は電圧−２，ＯｋＶ付近で
極大となり、それ以上のスパッタ電極の印加電圧では、
徐々に低下してゆくことが認められる。The injection rate is t? when the voltage applied to the sputtering electrode exceeds the threshold value. It increases as the voltage increases, and saturates at a voltage of -1.5 kV or higher. In addition, the injection efficiency reaches its maximum at a voltage of -2,0kV, and at higher voltages applied to the sputtering electrode,
A gradual decline is observed.
この傾向は、スパッタ電極がしきい値以上に上昇すると
スパッタ電極上のスパッタ率が増加し、ガスイオンが注
入固定化される累積層の生成速度が増大するために、固
定化が促進される。しかしながら、それ以上にスパッタ
電圧を上Ｎｃ５１！て、累積層の生成速度の向上を計っ
ても、注入電極の印加電圧によって、累積層中に打り込
まれるガスのイオン最に限りがあるために、スパッタ電
極の印加電圧に対する）を大速度は、飽和する。したが
って、飽和傾向となってから、スパッタ雷Ｆ［をそれ以
上、）： ５Ｉｃ５ ｕても、イオン注入に寄与しない
無駄な電力を消費するばかりであり、このために注入効
率は徐々に低下してしまう。This tendency is explained by the fact that when the sputtering electrode rises above the threshold, the sputtering rate on the sputtering electrode increases, and the rate of formation of a cumulative layer in which gas ions are implanted and fixed increases, so that fixation is promoted. However, the sputtering voltage is increased more than that! Even if we try to improve the formation rate of the cumulative layer, the number of gas ions that can be injected into the cumulative layer is limited by the voltage applied to the injection electrode. is saturated. Therefore, even if sputtering lightning F[further than 5Ic5u] reaches saturation, it will only consume wasted power that does not contribute to ion implantation, and for this reason, the implantation efficiency will gradually decrease. Put it away.
以上のことから、スパッタ電極に印加する電圧をしきい
値以上の−１，５ｋＶから注入速度が飽和に達し、注入
効率が低下傾向になる−２．５ｋＶの電ＬＬ範囲内にあ
るように選択し、ガスの貯蔵処理を行なうのが望ましい
。Based on the above, the voltage applied to the sputter electrode was selected to be within the voltage LL range of -2.5 kV, where the injection rate reaches saturation and the injection efficiency tends to decrease from -1.5 kV, which is above the threshold value. However, it is desirable to carry out gas storage treatment.
第３図は上記本発明方法を実施するための装置を示した
もので、スパッタ電極６及びイオン注入電圧に印加する
電圧を上記のような最適電圧範囲にあるように選びなが
ら、実際にガスの貯蔵処理を行なう。なお、第３図にお
いては第４図と同一部分には同一符号で示し、重複する
部分の説明を省略する。FIG. 3 shows an apparatus for carrying out the method of the present invention, in which the voltage applied to the sputtering electrode 6 and the ion implantation voltage is selected to be within the optimum voltage range as described above, and the gas is actually injected. Perform storage treatment. Incidentally, in FIG. 3, the same parts as in FIG. 4 are indicated by the same reference numerals, and the explanation of the overlapping parts will be omitted.
この装置が第４図の装置と異なる点は、ガス吸気管８に
流量計１５と圧力計１６を１役置し、これらの流量計１
５及び圧力計１６の信号によって、ガスの処理Ｍヤガス
圧力を常時監視するととらに、スパッタ電圧、イオン注
入電圧を指令するシステム制ｔｌ１３１７を設りたこと
にある。またシステムυ制御器１７の信号によってスパ
ッタ電源１０、イオン注入電源１１の゛電圧値の微調整
を行なうことができる電圧設定器１８を設けている。The difference between this device and the device shown in FIG. 4 is that a flow meter 15 and a pressure gauge 16 are installed in the gas intake pipe 8
5 and the pressure gauge 16 to constantly monitor the gas pressure during gas processing, and also provide a system control TL1317 that commands the sputtering voltage and ion implantation voltage. Further, a voltage setting device 18 is provided which can finely adjust the voltage values of the sputtering power source 10 and the ion implantation power source 11 according to a signal from the system υ controller 17.
このような装置において、小型計算機などで構成される
。システム制御器１７は運転開始時または定期的に第１
図およびｆｆ１２図のような特性データを取（ｒ７ Ｌ
、記憶する。そして、このデータから注入速度、注入効
率が最も高くなる電圧値を割り出し電圧設定器１８に指
令して、スパッタ電極６およびイオン注入電極１に各々
印加される電圧が前記説明の最適電圧範囲内の最良点で
あるように微調整して運転を継続するようにしておく。Such a device is composed of a small computer or the like. The system controller 17 controls the first
Take the characteristic data as shown in the figure and ff12 figure (r7 L
,Remember. Then, from this data, the voltage value at which the implantation rate and implantation efficiency are maximized is determined and commanded to the voltage setting device 18, so that the voltages applied to the sputter electrode 6 and the ion implantation electrode 1 are within the optimum voltage range described above. Continue operation by making fine adjustments to the best point.
これにより、長期間の運転によって、プロレス条件が変
動しても、常にその装置の右する最大限の注入能力でガ
スの貯蔵処理が行なえるようにイｆす、実際の大型のガ
ス処理プラント等で実用できるガスの貯蔵処理装置とな
り１５Ｊる。As a result, even if wrestling conditions change due to long-term operation, gas can be stored and processed at the maximum injection capacity of the equipment, such as in an actual large-scale gas processing plant. This is a practical gas storage and processing device with a cost of 15J.
［発明の効果］ 本発明によれば、次のような効果を奏する。[Effect of the invention] According to the present invention, the following effects are achieved.
（１）注入速度の向上によってガスの貯蔵処理時間が短
縮され、生産性が高い。(1) The gas storage processing time is shortened by improving the injection speed, resulting in high productivity.
（２）注入効率の向上によってガスの貯蔵処理を行なう
のに必要な消費電力を削減でき、経費が〕ストダウンさ
れ、経済性が高い。(2) By improving the injection efficiency, it is possible to reduce the power consumption required to store and process gas, which reduces costs and is highly economical.
（３）生産性および経済性の高いことから、被処理ガス
を人ｉ１１に取り扱う大型プラン１−などＣの実用化が
可能となる。(3) Due to its high productivity and economical efficiency, it becomes possible to put into practical use C such as large-scale plan 1-, which handles the gas to be treated by people i11.
第１図は本発明に係るガスの貯蔵処理方法のイオン注入
電極に印加される゛電圧に対するガスの貯蔵処理能力を
示す特性図、第２図は同じくスバッ夕電極に印加される
電圧に対するガス貯蔵処理能力を示す特性図、第３図は
本発明に係るガスの貯蔵処理方法を行なうための装置を
示す構成図、第４図は従来のガス貯蔵装置を示す構成図
、Ｉ７５図および第６図は第４図における装置の作用を
説明するための横断面図である。
１・・・・・・イオン注入電極
２・・・・・・陽極蓋
３・・・・・・陽極底
４ａ、４ｂ
・・・・・・絶縁リング
５・・・・・・イオン化室
６・・・・・・内側陰極
７・・・・・・絶縁体
８・・・・・・吸気管
９・・・・・・排気管
１０・・・・・・スパッタ電源
１１・・・・・・イオン注入電源
１２・・・・・・ガス注入累積層
１３・・・・・・ガスのイオン
１４・・・・・・スパッタ金属
１５・・・・・・流ム計
１６・・・・・・圧力計
１７・・・・・・システム制１ｉＩｌ器１８・・・・・
・電圧設定器
出願人 株式会社 東芝
代理人 弁理士 須 山 佐 −
第１図
λバＶり９４会のＥｆｌ加電圧へ■リー第２２
第３図
第４図
第５図 第６図Fig. 1 is a characteristic diagram showing the gas storage processing capacity with respect to the voltage applied to the ion implantation electrode in the gas storage processing method according to the present invention, and Fig. 2 is a characteristic diagram showing the gas storage processing capacity with respect to the voltage applied to the ion implantation electrode. A characteristic diagram showing processing capacity; FIG. 3 is a block diagram showing an apparatus for carrying out the gas storage and processing method according to the present invention; FIG. 4 is a block diagram showing a conventional gas storage device; FIG. I75 and FIG. 6. 4 is a cross-sectional view for explaining the operation of the device in FIG. 4. FIG. 1... Ion implantation electrode 2... Anode lid 3... Anode bottom 4a, 4b... Insulation ring 5... Ionization chamber 6. ... Inner cathode 7 ... Insulator 8 ... Intake pipe 9 ... Exhaust pipe 10 ... Sputter power supply 11 ... Ion implantation power supply 12... Gas injection cumulative layer 13... Gas ions 14... Sputtered metal 15... Flow meter 16... Pressure gauge 17... System system 1iIl device 18...
・Voltage setting device applicant Toshiba Corporation Patent attorney Satoshi Suyama - Fig. 1 To Efl applied voltage of λ bar V 94 society ■Lee 22 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6
Claims (1)
を印加したイオン注入電極とを互いに、接近した状態で
設置し、両電極間に、ガスを導入してグロー放電を生じ
させ、このグロー放電によつて生成されたガスイオンを
電界加速し前記スパッタ電極に衝突させてスパッタリン
グ効果を起こさせ、そのスパッタリング効果によって生
じるスパッタ金属によるコーティング層を前記イオン注
入電極上に形成するとともに前記ガスイオンをこのコー
ティング中に注入して封じ込めるガスの貯蔵処理方法に
おいて、前記スパッタ電極に印加される電圧は−１．５
ｋＶから−２．５ｋＶの範囲内に、前記イオン注入電極
に印加される電圧は、−１５０Ｖから−３００Ｖの範囲
内に選択されたことを特徴とするガスの貯蔵処理方法。(1) A sputtering electrode to which a high negative voltage was applied and an ion implantation electrode to which a negative voltage was applied are placed close to each other, and a gas is introduced between the two electrodes to generate a glow discharge, The gas ions generated by this glow discharge are accelerated by an electric field and collided with the sputtering electrode to cause a sputtering effect, and a coating layer of sputtered metal produced by the sputtering effect is formed on the ion implantation electrode, and the gas ions are In a gas storage treatment method in which ions are implanted and confined in this coating, the voltage applied to the sputter electrode is −1.5
A gas storage and processing method, characterized in that the voltage applied to the ion implantation electrode is selected within a range of -150V to -300V within a range of kV to -2.5kV.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30250687A JPH01143999A (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Storage treatment of gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30250687A JPH01143999A (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Storage treatment of gas |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01143999A true JPH01143999A (en) | 1989-06-06 |
Family
ID=17909783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30250687A Pending JPH01143999A (en) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | Storage treatment of gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01143999A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53112399A (en) * | 1977-03-11 | 1978-09-30 | Ibm | Amorphous material for enclosing radioactive gas |
| JPS6020196A (en) * | 1983-07-14 | 1985-02-01 | 株式会社東芝 | Device for fixing inert gas |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP30250687A patent/JPH01143999A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53112399A (en) * | 1977-03-11 | 1978-09-30 | Ibm | Amorphous material for enclosing radioactive gas |
| JPS6020196A (en) * | 1983-07-14 | 1985-02-01 | 株式会社東芝 | Device for fixing inert gas |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100395272B1 (en) | Apparatus for obtaining does uniformity in plasma doping ion implantation processes | |
| DK304386A (en) | PROCEDURE AND DEVELOPMENT APPARATUS | |
| KR970060369A (en) | Thin film forming method and thin film forming apparatus | |
| GB994911A (en) | Improvements in or relating to sputtering apparatus | |
| JPS56155526A (en) | Method of forming film | |
| JPS61226925A (en) | Discharge reaction device | |
| JPH01143999A (en) | Storage treatment of gas | |
| US4094762A (en) | Method for the storage of material | |
| US4260455A (en) | Mirror plasma apparatus | |
| US2989633A (en) | Apparatus and process for radiation | |
| JPH02161400A (en) | Gas injecting device | |
| JPH04351838A (en) | Neutralization unit of ion beam device | |
| US4325005A (en) | Ion accelerator and a method for increasing its efficiency | |
| JPH0419600A (en) | Treatment of radioactive gas | |
| JPS5689835A (en) | Vapor phase growth apparatus | |
| JPS63290997A (en) | Storage treatment device for gas | |
| JP2635876B2 (en) | Radioactive gas fixation processing equipment | |
| JPH0460238B2 (en) | ||
| RU1407384C (en) | Method of treatment of metal parts with pulse plasma | |
| JPH0460239B2 (en) | ||
| JPH0342597A (en) | Radioactive gas treatment device | |
| JPS629324Y2 (en) | ||
| JPS61124029A (en) | High frequency ion source | |
| JPS6394196A (en) | Storage processor for gas | |
| JPH021907B2 (en) |